Eva mitocondriala

In domeniul geneticii, Eva mitocondriala se refera la cel mai recent stramos comun pe linie materna din care descind oamenii.

Este una dintre cele mai cunoscute ipoteze privind aparitia Homo sapiens si a aparut in anii 80. La formularea acestei ipoteze au ajuns simultan cercetatori din doua laboratoare: Douglas Wallace si colaboratorii sai de la Universitatea Emory si Allan Wilson, impreuna cu echipa sa de la Universitatea din Berkeley, California.

Cercetatorii au realizat o examinare a ADN-ului mitocondrial, si cand gametii masculini si feminini se unesc, zigotul format va reprezenta mitocondrii provenite doar de la ovul. Asadar, ADN-ul mitocondrial este mostenit exclusiv pe linie materna. Acest lucru ar insemna ca oamenii ar putea proveni de la o femeie – mama comuna – numita Eva mitocondriala.

S-a estimat ca Eva mitocondriala a trait acum 200.000 de ani in urma, cel mai probabil in estul Africii, cand Homo sapiens sapiens a devenit specie distincta.

Eva mitocondriala a trait mult mai devreme de marea migratie din Africa ce a avut loc intre 95.000 si 45.000 ani in urma. Datarea Evei a surprins pe multi, si a dus la ipoteza ca oamenii au o origine relativ recenta in Africa, iar de aici au migrat inlocuind populatiile de oameni „arhaici” precum Neanderthalii.

ADN-ul mitocondrial

ADN-ul mitocondrial (mtADN) este situat in cadrul mitocondriilor si se deosebeste de ADN-ul eucariot, aflat in nucleul celulei eucariote. ADN-ul mitocondrial este o molecula liniara, simpla, de tip procariot, fiind constituit din 16569 perechi de baze, cuprinse in 37 de gene.

Acesta este responsabil pentru sinteza proteinelor ce participa la producerea energiei de catre mitocondrii, precum si sinteza enzimelor respiratorii din mitocondrie.

Unele studii efectuate asupra potentialei originii ale mitocondriei afirma ca acest organit intracelular ar fi, de fapt, o bacterie cu o structura simpla care de-a lungul evolutiei a fost integrata de celula printr-o relatie de simbioza si folosita intr-un singur scop: obtinerea energiei necesare pentru supravietuirea celulei si totodata a intregului organism.

Eva mitocondriala

Fara o monstra de ADN nu este posibil sa reconstruim un genom complet a unui individ ce a murit acum foarte mult timp. Dar analizand ADN-ul se poate estima parti ale genomului stravechi. ADN-ul mitocondrial si cromozomul Y sunt folositi adesea pentru a lua urma lor in timp. mtADN-ul este in general trimis nemodificat de la mame la copiii de ambele sexe.

Ramurile sunt identificate dupa marcatori unici ce dau o semnatura unica, sau „haplotip”. Fiecare marker este o baza de ADN rezultata dintr-o mutatie SNP. Cercetatorii sorteaza ADN-ul mitocondrial in grupuri mai putin sau mai mult legate, cu mai multi sau mai putini stramosi comuni. Acest studiu va duce la constructia familiei ADN, unde ramurile vor duce pana la Eva mitocondriala.

Majoritatea ramurilor definesc un haplogrup, iar un numar mare de ramuri contin mai multe haplogrupuri numite macro-haplogrupuri.

In principiu primele „Eve” pot fi de asemenea definite dincolo de specie, de exemplu una care are un stramos atat Homo sapiens cat si Neanderthalis, sau mai departe o „Eva”, stramoasa speciei Homo si a cimpanzeilor.

Potrivit nomenclaturii curente, haplogrupul Evei mitocondriale se afla in haplogrupul L deoarece acest macro-haplogrup contine toate liniile mitocondriale ale oamenilor de astazi.

Variatia ADN-ului mitocondrial intre diferiti oameni poate fi folosita pentru a estima inapoi in timp un stramos comun. Acest lucru functioneaza deoarece pe orice linie a descendentilor, ADN-ul mitocondrial acumuleaza mutatii, fiind intalnita aproximativ o mutatie la 3.500 de ani. Un anumit numar din aceste variante vor supravietui si sunt identificabile ca descendente distincte. In acelasi timp anumite ramuri, incluzand si pe cele foarte vechi, ajung la un final unde ultima familie a unei ramuri distincte nu are urmasi.

Eva mitocondriala este cel mai recent stramos comun matrilinear pentru toti oamenii moderni. Numarul de mutatii ce poate distinge oamenii moderni este determinat de prin doua criterii: primul criteriu si cel mai evident, este timpul pana la ultimul stramos comun, iar al doilea din variatiile de unde au aparut noi ramuri, iar cele vechi au disparut. Analizand numarul de mutatii care au fost acumulate in diverse ramuri ale arborelui, si uitandu-ne la regiunile geografice unde acestea au cele mai multe ramuri inrudite, se poate stabili regiunea unde a trait Eva mitocondriala, si implicit, originea omului modern.

In 1980, Brown a propus pentru prima data ideea ca toti oamenii moderni au un stramos comun ce a trait acum aproximativ 180.000 de ani in urma.

In imagine este reprezentat driftul genetic. Prin selectie, ajungand la Eva mitocondriala. Sursa: Wikipedia.

Eva mitocondriala este cel mai recent stramos comun pe linie matriliniara, insa nu cel mai recent stramos comun. Deoarece mtDNA este mostenit iar recombinatia este rara sau absenta, este relativ usor de a gasi urma catre liniile ancestrale ce duc la ultimul stramos comun. Acest „cel mai recent stramos comun” este valid doar cand discutam despre ADN-ul mitocondrial. O secventa aproximativa de la cel mai tanar pana la cel mai batran poate arata multe indicii:

– Toti oamenii ce traiesc astazi impart – intr-un mod surprinzator – un stramos comun, probabil ce a trait acum 5.000 de ani, lucru valabil chiar si pentru oamenii ce traiesc pe continente diferite.

– Punctul identic ancestorial. Toti oamenii prezinta acelasi set de stramosi genealogici.

– Adam Y-cromozomial, cel mai recent urmas pe linie masculina a tuturor barbatilor, a trait mult mai recent decat Eva mitocondriala.

Adam Y cromozomial

Adam este cel mai recent stramos comun a barbatilor ce descind pe care patriliniara. Adam a trait probabil acum 90.000 – 60.000 de ani in Africa si este perechea Evei mitocondriale, desi ea a trait mult mai tarziu, posibil cu 50.000 – 80.000 de ani inaintea lui.

Wells spunea ca dovezile bazate pe ADN din cromozomul Y indica exodul acum 60.000 – 50.000 de ani. Primii care au migrat au urmat coasta de sud a Africii si au colonizat Australia acum 50.000 de ani. Aborigenii din Australia, spune Wells, sunt descendentii primului val de migrationisti ce au parasit Africa.

Adam Y cromozomial este numit dupa Adam-ul biblic. Acest lucru poate duce la o conceptie gresita cum ca a fost singurul barbat din acele vremuri; defapt, a co-existat cu multi alti oameni insa toti ceilalti nu au reusit sa duca o linie neintrerupta pana in zilele noastre.

Perioada in care a trait Adam a fost estimata dupa ceasul molecular si studii asupra markerelor genetice. In timp ce descendentii deveneau apropiati, Adam Y cromozomial si Eva mitoconriala erau separate de zeci de mii de ani.

In timp ce femeile fertile aveau sanse mai mari sau cel putin egale de a da nastere unui anumit numar de descendenti fertili, la barbati lucrurile au stat altfel. Unii nu aveau niciun copil, iar altii aveau multi, chiar si cu mai multe femei. Aceasta diferenta in variatie a jucat un rol important.

Populatiile genetice arata ca in trecut, Adam Y cromozomial nu a fost stramosul comun al intregii populatii. Adam Y cromozomial, intre un om din zilele noastre si unul ce a trait la o anumita distanta in timp, este diferit: odata ce o linie a murit, un individ mai recent a devenit noul Adam Y cromozomial. Asazi, liniile patrilineare mor mai greu datorita cresterii rapide a populatiei.

Bibliografie: Mitocondrial Eve